Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ПРИНЦИП РАБОТЫ ДГС
1.1 Анализ технического задания 7
1.2 Принцип работы РВГ 7
1.3 Выбор кинематической схемы ДГС 9
1.4 Уравнения движения РВГ в невращающейся системе координат 12
1.5 Вывод уравнений движения ДГС 18
2 РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ ДГС
2.1 Конструирование ДГ С 25
2.2 Расчет двигателя стабилизации ДГС 35
2.3 Расчет подшипников РВГ 38
2.4 Расчет датчика момента РВГ 40
2.5 Расчет погрешностей РВГ 41
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ДГС 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДГС 49
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. 3D модель РВГ 52
ПРИЛОЖЕНИЕ В. 3D модель двухосного гростабилизатора 53
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе выполнено проектирование и моделирование авиационной системы оптического наблюдения, ключевым элементом которой является двухосный гиростабилизатор (ДГС) на базе роторно-вибрационного гироскопа (РВГ), выполненный в компактной сферической компоновке типа «шар». Актуальность исследования обусловлена растущими требованиями к точности и надежности бортовых оптико-электронных систем летательных аппаратов, которые должны обеспечивать высококачественное наблюдение и целеуказание в условиях значительных угловых возмущений и вибраций. Основными результатами работы стали разработанная трехмерная модель конструкции, определение ее ключевых массо-габаритных и инерционных параметров (масса 2.5 кг, габариты 154.4×140 мм), а также синтез математической модели динамики ДГС с учетом перекрестных связей и выбор структуры корректирующего контура, обеспечивающего устойчивость системы. Научная значимость заключается в углубленном анализе динамики двухосного гиростабилизатора на основе РВГ, а практическая – в создании готового конструкторского решения, пригодного для оснащения пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов самолетного и вертолетного типов многофункциональным комплектом датчиков (лазерный дальномер, теле- и тепловизионный каналы). Теоретической основой исследования послужили фундаментальные работы по проектированию гироскопических систем (Коновалов С.Ф., Никитин Е.А., Селиванова Л.М.), теории гироскопических стабилизаторов (Лысов А.Н., Лысова А.А.), динамике роторных вибрационных гироскопов (Павловский М.А., Збруцкий А.В.) и математическому моделированию (Плотникова Н.В., Щербаков В.П.).
📖 Введение
Приборы, основанные на использовании свойств гироскопа, называют гироскопическими приборами. Гироскопические приборы рассматриваются в разделе приборостроения, посвящённом построению приборов ориентации, стабилизации и навигации. Гироскопические приборы широко применяются на различных подвижных объектах, таких как самолеты, корабли, ракеты, космические корабли, спутники и т.д., для которых требуется сохранять ориентацию отдельных приборов (акселерометры, системы видеонаблюдения, астродатчики и т.п.) при любых допустимых манёврах объекта. Одно из технических решений, позволяющих решить эту задачу, основано на гироскопической стабилизации. Такие системы сокращенно принято называть гиростабилизаторами. Гиростабилизированные платформы применяются в бортовых системах и в инерциальных системах управления подвижными объектами.
В данном проекте разработан двухосный гиростабилизатор (ДГС) на базе роторного-вибрационного гироскопа (РВГ). Рассмотрено влияние перекрестных связей на динамику ДГС.
Цель выпускной квалификационной работы: проектирование авиационной системы оптического наблюдения на базе гиростабилизированной платформы типа «шар», построенного на базе роторно-вибрационного гироскопа.
Задачи выпускной квалификационной работы:
1) принцип работы двухосного гиростабилизатора и роторного-вибрационного гироскопа;
2) моделирование динамики ДГС;
3) выбор основных элементов конструкции ДГС;
4) разработка конструкторской документации.
✅ Заключение
В выпускной квалификационной работе разработан двухосный гиростабилизатор для авиационной системы оптического наблюдения. С помощью прикладного пакета КОМПАС - 3D, разработана 3D модель и
определены параметры ДГС:
- масса гиростабилизатора - 2.5 кг;
- габариты гиростабилизатора - 154.42x0140мм;
- моменты инерции по оси наружной рамы: Jx=20184 (Г • см2);
Jy=23361 (Г • см2);
Jz=5102 (Г • см2);
- моменты инерции платформы: Jx=9205 (Г • см2);
Jy=6029 (Г • см2);
Jz=4297 (Г • см2).
Был рассчитан чувствительный элемент и его составляющие. Были выведены
уравнения движения гиростабилизатора, составлена математическая модель ДГС
и получены передаточные функции. Также, исходя из условий устойчивости,
выбраны структура и параметры корректирующего контура И^к(р)
Разработанная система может устанавливаться на пилотные и беспилотные
летательные аппараты самолетного и вертолетного типов. Она очень компактна - ее вес не превышает 5 килограммов. Прибор содержит два информационных канала и комплектуется набором из лазерного дальномера, телевизионного и тепловизорного каналов. Корпус прибора имеет достаточно высокую степень
защиты.